高寒地区水泥稳定砂砾基层材料抗冻性影响因素研究.pdf

《高寒地区水泥稳定砂砾基层材料抗冻性影响因素研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、吉同窭地区水泥稳定砂砾基层材料抗冻性影响因素研究徐安花(青海省交通科学研究所，青海西宁810008)摘要：针对高寒地区公路用水泥稳定沙砾基层材料，进行不同水泥剂量、级配和成型方式条件下的水泥稳定砂砾抗冻性试验，研究其抗冻性能的变化规律，并运用灰熵法分析各影响因素的显著性。结果表明：3个因素均对水泥稳定砂砾的抗冻性能产生一定影响，且以成型方式的影响最为显著，在高寒地区水泥稳定砂砾基层材料施工时，宜选用振动压实，并严格控制现场施工质量。关键词：道路工程；高寒地区；水泥稳定砂砾；抗冻性；灰熵法中图分类号：U416．2文献标

2、识码：B高寒地区在我国分布广泛，遍布于西北、东北以表1水泥检验结果及西南部分地区，约占国土总面积的30％。寒冷、干燥、Et温差变化大以及季节性冻胀等高寒地区气候特点，使得路面在使用过程中出现许多病害，甚至未达到设计使用寿命即破坏。作为我国高等级公路路面基层材料所普遍采用的水泥稳定类半刚性材料亦普遍标。通过对混合料砂砾级配调整，采用重型击实试验应用于高寒地区，在高寒地区持续低温及温度循环作用下，水泥稳定沙砾基层材料常出现冻融、冻胀破和7天无侧限保水抗压试验进行验证，得出符合规范要求3．0MPa的混合料基准配合比，配合比

3、组成如表坏，结构损伤不断累积、承载力大幅度降低，严重影响了道路的使用性能。目前，对于水泥稳定砂砾的抗2所示。在基准配合比的基础上，仅改变4．75mm关冻性研究，均是针对单一因素下宏观性能的衰变，缺乏键筛孔通过率，配制成粗细2种目标级配。表2混合料基准配合比对各因素进行系统的敏感性分析。鉴于此，本文进行不同水泥剂量、级配、成型方式的水泥稳定砂砾抗冻试筛孔尺寸／30209．54．752．361．180．60．3O．150．075验，采用灰关联熵分析法对各因素进行关联分析，为高寒地区水泥稳定砂砾材料组成设计和施工提供参考。

4、1材料组成2冻融循环试验1．1水泥水泥采用秦岭水泥厂生产的32．5级普通硅酸盐2．1试验方法水泥，其物理力学性能试验结果如表1所示。集料采在混合料粗、细2种目标级配的基础上，分别进用石灰岩，压碎值为18．4％，其他性能指标都符合行4％、5％、6％等3种水泥剂量的重型击实试验，规范要求。按照《无机结合料稳定材料试验规程》确定水泥稳1．2水泥稳定沙砾材料定砂砾材料的最佳含水量和最大干密度。在此基础上为研究级配对水泥稳定砂砾材料抗冻性能的影拌制最佳含水量下的混合料，分成2组分别进行静压响，并对级配组成实现定量化，借鉴已有的

5、研究结和振动成型制成10cmX10cmX40em梁形试件。试件论，选择关键筛孔4．75mm通过率作为级配定量指标准养生180天后进行冻融循环试验，养生期的最后基金项目：交通运输部西部交通建设科技项目(2oo531879511)。作者简介：徐安花(1976一)，女，甘肃武威人，高级工程师，主要从事公路工程研究。2012年8期(总第92期)213一天将冻融试验的36X2根小梁从养护箱中取出按照无侧限抗压强度试验方法浸水24h，然后置于低温箱中开始冻融试验，冻结温度为一204-2~C，冻结时间16h，随后立即放人20℃的水

6、槽中进行融化，融化时羹间为8h，如此为一次冻融循环。达到预定的冻融循环次数后，采用MTS一810材料试验机对试件进行弯拉破坏试验。2．2评价指标目前对于水泥稳定砂砾材料等半刚性多孔材料冻融试验尚无统一的方法，主要都是借鉴水泥混凝土抗图l不同水泥剂量下的抗冻性能曲线冻性能评价方法，采用5次或l0次冻融循环后混合量和成型条件下呈现不同程度的增幅。说明偏细级配料的无侧限抗压强度比最为评价指标。然而，考虑到的水泥稳定砂砾具有较好的抗冻融循环性能，因为偏沥青路面半刚性基层在使用过程中处于弯拉应力状细级配}昆合料细料相对较多，而

7、细料能有效的填充空态，且沥青路面设计过程中也采用了基层弯拉强度指隙，从而能有效减少混合料内部的微细裂纹和空隙，标。本文选用水泥稳定砂砾材料冻融循环后弯拉强度在冻融循环的条件下减少水分的进入，从而减少冻胀S。与冻前弯拉强度s之比，作为水泥稳定砂砾材料破坏。的抗冻性能评价指标，并简称为抗冻系数，即：SoKo=蠢3试验结果及分析溪3．1水泥剂量对抗冻性能的影响图1是水泥剂量为4％、5％和6％时2种级配在不同成型方式下的抗冻系数曲线。由图1可知，在级J4J5Joz4ZO试件类型配和成型方式相同的情况下，水泥剂量为6％时水泥注

8、：J和Z分别表示静压成型、振动成型方式；数字4、5和6表示稳定砂砾材料的抗冻系数最大，水泥剂量为4％时抗水泥剂量，下同。冻系数值最小。说明水泥剂量在4％～6％范围时，图2不同试件类型粗细级配下抗冻性能随水泥剂量的增加水泥稳定砂砾材料的抗冻性能呈现3．3成型方式对抗冻性能的影响不同程度的提高。究其原因，主要是因为在级配和成图3是相同试件类型在不同